马晓飞评述：
(1) 尽管基于CO2激光器差频生成（DFG）的太赫兹（THz）源在多种非线性光学晶体中得到了展示，但大多数系统需要两个激光器或两个独立的放电部分，这使得系统体积大且复杂。此外，现有的THz源在调谐范围和紧凑性方面存在局限。
(2)作者设计双脉冲的纳秒CO2激光器，通过GaAs晶体差频产生太赫兹。
(3) 实现了一种高效且广泛可调谐的THz源，其调谐范围为72.3–2706微米（0.11–4.15 THz），在236.3微米波长下THz脉冲的峰值功率达到35瓦，对应的脉冲能量为2.1微焦耳。
(4) 这种高效的THz源因其紧凑性和广泛的调谐能力，在化学识别、生物医学诊断和THz光谱学等领域具有潜在的应用前景。
2024-ACS Photonics-Two-Color-Driven Controllable Terahertz Generation in ITO Thin Film
龚何睿评述：
（1）由于薄膜材料无相位匹配性质和新颖的生成机制，在太赫兹产生方面受到了广泛的关注。由于ITO表面的中心对称，ITO薄膜中的太赫兹产生主要通过斜入射来实现。
（2）提出使用双色超快激光脉冲在ITO薄膜中产生并调制太赫兹。
（3）通过对抽运激光场的精确调谐和对FW和SH脉冲之间的时间延迟的控制，我们实现了可控太赫兹的产生，并观察到产生的太赫兹波的幅度调制接近100%。
（4）研究结果对于需要超快太赫兹幅度和偏振调制的广泛应用具有很大意义。
Feng 等 - 2024 - Nonlinear binary indium-tin-oxide terahertz emitte
龚何睿评述：
（1）为了实现紧凑太赫兹应用的发展，将太赫兹发射和波前操作集成到单个器件中至关重要。但是，现有的研究只能对发射的太赫兹波前提供有限的相位和幅度控制。
（2）本研究提出并实验了一种非线性二元太赫兹发射极，该发射极利用图案化铟锡氧化物（ITO）薄膜。
（3）通过精确控制组成ITO贴片的位移和面积大小，可以完全独立地控制局地发射太赫兹波的相位和振幅。实验证明了三种不同的功能，包括聚焦、单聚焦涡旋和混合聚焦涡旋太赫兹辐射。
（4）我们的创新方法为小型化和功能化太赫兹器件和系统提供了一条有前途的道路。
2410-arxiv-Large-area photonic circuits for terahertz detection and beam profiling
马晓飞评述：
(1)现有的THz通信和光谱系统在部署时依赖于低噪声、快速的探测器，目前可用的技术大多是独立的离散组件，存在速度慢，温度漂移的问题。此外，基于体块相位敏感的方案中THz信号与光束之间的相互作用效率低下，限制了THz技术在通信和光谱学等领域的应用。
(2)作者提出了一种集成光子架构，该架构利用薄膜锂铌酸中的电光调制，通过THz信号在电信频率的光束上诱导的调制来检测THz波。
(3)作者通过在MZI中多个THz天线的双阵列，显著扩展了THz收集面积，并提高了THz信号与光波之间的相互作用效率。并通过这种结构实现准相位匹配机制，实现低损耗电光基础的THz探测器和太赫兹波束轮廓的重建。
(4) 这种集成光子架构的THz探测器可以用于实现更高级的芯片级太赫兹系统，包括THz光谱学系统、飞行时间测量和太赫兹通信，这些技术的发展有望推动THz技术在通信、成像和光谱学等领域的实用化和商业化。
20240101-light-On the use of deep learning for phase recovery
赵玉乐评述：
(1)在相位恢复（PR）领域，如何从光场强度测量中准确计算光场的相位是一个长期存在的挑战，尤其是在定量相位成像、相干衍射成像和自适应光学等领域。
(2)作者提出了利用深度学习（DL），特别是深度神经网络（DNN），来支持计算成像中的相位恢复。文章回顾了DL在相位恢复的预处理、处理和后处理阶段的应用，并探讨了DL在相位图像处理中的使用。
(3) 通过使用DL，作者能够更有效地解决各种PR问题，包括在定量相位成像、相干衍射成像和自适应光学中的应用。文章总结了DL在PR中的工作，并提供了如何更好地利用DL来提高PR的可靠性和效率的展望。
(4)DL在相位恢复领域的应用前景广阔，预计将在生物医学成像、材料科学和光学通信等领域发挥重要作用，提高成像质量和系统校正的精度。
20240401-nanoph-Optical control of topological end states via soliton formation in a 1D lattice
姚哲涵评述：
（1）在光子器件中实现拓扑保护可以提高其对制造缺陷和损伤的鲁棒性，但当前的研究大多局限于线性系统或仅限于边界状态的控制，对非线性拓扑系统的研究尚不完备。
(2) 作者提出了一种通过光孤子形成来实现拓扑边界态控制的新方法。这一方法利用光孤子的非线性特性，通过泵浦-探针技术，在SSH格子结构的“体”区域内生成并控制拓扑边界态。
(3) 设计了一个泵浦-探针实验，通过零时间延迟和正交偏振光束的光学配置，验证了高功率孤子的形成可以诱导非对称性破缺，并在其邻近区域生成零能隙边界态。此外，作者在不同的泵浦功率条件下，观察到了孤子形成对探针光的强烈影响，表明了泵浦功率调控孤子形成的可能性。
(4) 通过孤子诱导拓扑边界态的全光学控制，未来在光学非线性和拓扑结构控制的应用中具有重要潜力。
20240905-nat comm-Second harmonic generation at a time-varying interface
龚何睿评述：
（1）时变超材料依赖于线性介电常数的大而快的变化。然而，在线性项之外，介质的非微扰调制对谐波产生的影响在很大程度上仍未被探索。
（2）这项工作研究了空气与310nm ITO薄膜之间的光泵浦时变界面的二次谐波产生。
（3）实验观察到，当泵浦强度为100 GW/cm2时，二次谐波波长的调制对比度高达93%，导致较大的频率展宽和频移。我们通过实验证明，二阶非线性极化的时间调制对增强有重要贡献。
（4）单缝和双缝时间衍射产生的调频光谱可以用于增强光学计算和传感，实现谐波信号的宽带时变效应，并将epsilon -近零材料的应用扩展到可见光范围。
20130330-OL-High-performance cavity-phase matching by pump reflection
马晓飞评述：
（1）实现高效频率转换的一个关键问题是非线性过程中的相位匹配条件。传统的准相位匹配（QPM）技术虽然被广泛使用，但其制造技术限制了材料的选择和器件的口径大小。
（2）作者提出了利用腔相位匹配（CPM）技术来克服这些限制。CPM通过在腔中循环的共振再循环来补偿相位失配，使得非铁电晶体材料（如BaB2O4、LiB3O5、石英等）也能用于频率转换，且口径大小只受限于抛光工艺。
（3），作者成功实现了高达41%的转换效率和48.5%的斜率效率，这一效率远高于之前CPM技术实现的20%效率限制
（4）这种高效率的CPM技术使得非铁电晶体材料成为CPM的合适选择，有望替代准相位匹配材料。这项技术具有更低的阈值和更高的效率。
20240401-nanoph-Optical control of topological end states via soliton formation in a 1D lattice
薛飞鸿评述：
（1）量子纠缠是量子信息科学的核心资源，对于实现量子通信和量子计算等技术具有重要意义，如何实现在亚波长尺寸下产生量子纠缠光源是集成光学领域的重要研究内容。范德华工程通过精确控制材料的层间堆叠，为实现量子纠缠提供了一种新的方法。前面已经在NbOCl2材料上演示了高效量子光源的产生，但是没有偏振纠缠特性，这将制约该二维材料的应用。
（2）该文章利用范德华工程将二维材料NbOCl2垂直堆叠，通过调整材料的非线性光学性质来产生偏振纠缠的光子对。这种方法不仅能够实现高效率的光子对产生，而且由于二维材料的亚波长厚度，还有助于实现量子光源的集成化和微型化。这种创新的设计理念，将材料科学与量子光学相结合，为量子纠缠光源的开发提供了新的思路。
（3）实验结果表明，通过范德华工程产生的偏振纠缠光子对具有高达86%±0.7%的保真度，这一结果在量子纠缠光源的研究中是非常显著的。此外，通过量子层析技术重建的密度矩阵进一步证实了光子对的量子纠缠特性。同时由于薄膜材料对相位匹配的低要求，该量子光源具有宽带，大角度出射等体块晶体不具备的优势，这些结果不仅验证了范德华工程在量子纠缠光源中的应用潜力，也为未来的量子通信和量子计算技术的发展提供了重要的实验数据。
（4）文章总结了范德华工程在量子纠缠光子对产生中的应用，展示了其在实现高效率、高保真度量子光源方面的潜力。通过精确控制二维材料的堆叠和排列，研究人员成功地实现了偏振纠缠光子对的产生，这对于推动量子信息科学的发展具有重要意义。
薛飞鸿评述：
（1）非线性光学在许多科学和技术领域中具有十分重要的作用，而对非线性材料的研究是非线性光学领域最基础核心的问题之一，人们往往致力于寻找非线性更强，损耗更小，制备容易的非线性材料，例如铌酸锂，氮化镓，以及三五族半导体材料。在过去的研究中，三五族材料被广泛应用于各种非线性场景，但是由于其截至波长比较长，损耗较大等问题制约了其实际应用。
（2）本文研究了基于InGaP的薄膜材料集成光学体系，对于该材料，其二阶非线性系数大（220pm/V@1550nm)，截止波长短 645nm，且制备容易，有利于发展非线性集成光学平台，文章研究了该薄膜材料的损耗问题，并制备了微环和波导结构，实现超高效且宽带的二次谐波和自发参量下转换过程。
（3）文章首先制备并研究了该薄膜材料在不同衬底上的损耗问题，发现在Al2O3上的损耗小于在SiO2衬底上的损耗，其微环Q值可以达到5个量级；其次文章利用EBL和ICP刻蚀制备了波导结构，利用模式相位匹配实现了在通信C波段的二次谐波生成，其归一化效率为128,000%/W/cm2，比现有技术（薄膜铌酸锂周期极化波导）高出近两个数量级。此外，该平台还实现了超亮、宽带的时间-能量纠缠光子源，光子对产生率为97 GHz/mW，带宽为115 nm，同时文章利用HOM干涉测量了能量时间纠缠，其双光子干涉可见度>98%.
（4）该文章演示了利用InGaP薄膜材料体系制备非线性集成光学平台，在非线性效率，非线性带宽以及加工制备上同常见非线性材料相比都有着较大的优势，有利于未来的非线性光学发展以及非线性器件的制备。
马晓飞评述：
（1）尽管在特定情况下已经实现了芯片上的激光器，但目前还没有一种通用的解决方案能够在不依赖特定增益介质的限制下，在芯片上创建可见光相干光源。
（2）作者提出了一种基于硅纳米光子学的方案，通过非线性光学参量振荡过程在芯片上从红外泵浦光中产生可见光。
（3）作者成功展示了一种阈值功率为(0.9 ± 0.1)毫瓦的可见光-电信波段OPO，这个阈值比之前报道的宽光谱微腔OPO低50倍以上。这种低阈值使得可以直接用红外激光泵浦，无需中间光学放大器。
（4）这项技术为集成光子学领域提供了一种低成本、可扩展的芯片上相干可见光源，对光谱学、计量学等应用有重要意义。
姚哲涵评述：
(1) 作者发现，传统拓扑绝缘体的边界态通常位于能带隙内，而BIC则嵌入在能带的连续谱中。尽管TI与BIC的结合是自然的，但实现两者的灵活操控具有挑战性，尤其是如何在同一系统中实现带隙内拓扑态与TBIC（拓扑连续域束缚态）共存或转换 。
(2) 作者提出了一种基于双层三聚体光子晶格的结构，通过调节层间耦合，展示了两种不同类型的TBICs。并且，作者实现了带隙内拓扑态与TBICs的共存及其转换。
(3) 作者通过使用飞秒激光写入技术制造了双层三聚体光子晶格结构，并实验性地展示了TBICs的存在。通过细调层间耦合t3，他们观察到了同相与反相TBICs的独立出现与消失。此外，作者通过实验还证明了TBICs与带隙拓扑态在同一结构中的共存 。
(4) 文章提出的方法为TBICs的操控提供了新的自由度，可以为设计更高效的光学传感器和新型光子器件提供支持。
龚何睿评述：
（1）在光子学中，实现高Q共振对于高灵敏度器件至关重要，例如开关，传感和激光。然而，高Q共振非常容易受到等离子体器件内部损耗的影响，阻碍了它们在太赫兹和可见光波段上集成到更广泛的系统中。
（2）提出一种用于超灵敏太赫兹（THz）开关和传感的低Q等离子体超表面。
（3）设计了一个由准BIC和偶极子模式之间的强耦合引起的高灵敏度等离子体超表面。通过与锗层的杂化，该器件具有192 μJ/cm2的超低泵浦阈值和7 ps的超快开关周期，在折射率传感方面具有224 GHz/RIU的高灵敏度。
（4）提出的构建低Q和高灵敏度光子器件的方法可以应用于生物传感，宽带滤波器和敏感调制器。
20160308-sci rep-Optically tuned terahertz modulator based on annea
龚何睿评述：
（1）在太赫兹高速通信技术中，控制太赫兹波的传播特性的器件，例如透射开关是非常重要的。
（2）提出了一种基于硅衬底上多层MoS2的新型光调谐太赫兹调制器。通过改变泵浦激光的功率，可以显著地调制太赫兹传输。
（3）经过p掺杂退火处理，硅片上MoS2的太赫兹调制深度比裸硅片提高了三倍，甚至比基于石墨烯超表面的器件表现出更高的调制效率。还分析了由MoS2退火产生的调制增强机制，发现它与石墨烯基器件不同。
（4）该器件独特的光调制特性在太赫兹开关中具有巨大的应用前景。
20231225-arxiv-Quantum entanglement between optical and microwave photonic qubits
龚何睿评述：
（1）日益庞大复杂的超导量子处理器需要可扩展技术，例如纠缠微波和光子。由于较弱的非线性、光吸收产生的噪声以及器件集成带来的损耗，使用换能器（transducer）产生微波-光纠缠对一直具有挑战性。
（2）提出了基于压光机换能器（piezo-optomechanical transducer）的光学和微波光子量子比特的芯片级纠缠源。
（3）制备的器件平台将压电光机械换能器与超导谐振器集成在一起，该谐振器在光学照明下具有鲁棒性。驱动光子对生成过程，并采用系统固有的双轨编码来准备微波和光学光子的纠缠态。我们通过测量两个正交基中的微波和光学光子来设置纠缠态保真度的下限。
（4）这种纠缠源可以直接连接电信波长time-bin qubit和 GHz 频率超导量子比特。微波-光纠缠的产生速率有希望达到kHz级，在这种性能范围内运行传感器可以促进将超导量子比特节点集成到光量子网络中，用于安全通信和分布式传感器。
龚何睿评述：
（1）片上量子信息网络需要不同波长之间的量子比特传输，同时保持量子相干和纠缠，这需要宽带变频。宽带SHG已被广泛研究，TFLN的色散工程带宽超过百nm，然而转化效率较低；基于时间延迟线的器件体积过大，不利于芯片级集成。
（2）提出基于准群速度匹配 （QGVM）的跑道谐振腔，可实现宽带SHG。
（3）我们演示了一种基于模式混合的宽带非线性频率转换x切割薄膜铌酸锂。在同时满足自发准相位匹配和准群速度匹配的情况下，在微跑道谐振器中实现了3 dB 带宽高达 13 nm 的宽带SHG产生。
（4）同样的机制可用于弯曲波导结构中超短脉冲的频率转换。这项工作将有利于集成光子平台上的片上可调谐频率转换和量子光源生成，并进一步实现片上大容量多路复用、多通道光学信息处理和大型量子信息网络。
20240905-arxiv-Intrinsic mid-IR chirality and chiral thermal emission from twisted bilayers
尚效合评述：
（1）作者敏锐地发现了中红外频率下通过热辐射产生手性光的难题，这是由于热辐射本质上是非相干且非偏振的，而传统的解决方法需要复杂的光刻技术来打破镜像对称性。
（2）针对这一问题，作者提出了一种创新方法，利用平面各向异性材料α-MoO3的非图案化扭曲双层，通过材料的固有属性打破对称性，从而产生手性热辐射，避免了复杂的纳米加工。
（3）作者成功展示了α-MoO3扭曲双层的大型圆二色性（CD）和手性热辐射，实验通过吸收光谱和热发射测量验证了这一结果，表明这种简单的结构可以在中红外波段产生和控制手性光。
（4）文章的研究成果为未来开发红外光学设备、手性检测技术和偏振控制提供了广阔前景，特别是在药物检测、生物探测和光学通信等领域，具有重要应用潜力。
202110-PRL-Ultrabroadband Entangled Photons on a Nanophotonic Chip
于浩耘评述：
（1）宽带的量子纠缠能够提升多种量子光学应用的灵敏度和分辨能力等，并且能够用于波长复用及高维的信息编码，但目前仍然缺乏宽带的片上纠缠源。
（2）作者指出可以将色散工程与周期性极化结合起来，实现超宽带的纠缠光子对。
（3）展示了一种基于PPLN纳米波导SPDC过程的超宽带纠缠光子对源，能够实现超高的符合计数率、低信噪比以及在红外波段创纪录的数百微米带宽。
（4）这项工作表明微纳铌酸锂器件可作为波长复用的优秀量子源，或将推动飞秒计量及光谱学、非线性显微技术向微纳平台的迁移。
20240925-Photon Res -Active control of terahertz quasi-BIC and asymmetric transmission in a liquid-crystal-integrated metasurface
龚何睿评述：
（1）目前BIC或准BIC结构一般由金属或介质材料的超材料/超表面/光子晶体加工而成，其结构参数一旦确定难以实现器件的主动调控，较大程度的限制了其功能性和应用场景。
（2）作者提出将液晶与准BIC结构结合，通过外场调控液晶取向实现器件从OFF态向ON态的主动控制。此外，基于器件前后入射的非对称响应还实现了单向传输。
（3）在 OFF 状态下，LC 没有偏振转换效应，器件表现为非谐振状态;但对于 ON 状态，该器件表现出明显的准 BIC 谐振。此外，我们精确地通过控制外场在准 BIC 谐振位置实现了基于极化诱导的准 BIC 调制的不对称传输。
（4）通过 LC 集成超表面对动态准 BIC 的研究为有源太赫兹器件引入了一条非常有前途的路线，这保证了太赫兹通信、开关和传感系统的潜在应用
202007-APL Photon-Injection-seeded backward terahertz-wave parametric oscillator
马晓飞评述：
1.传统的太赫兹参量振荡（TPO）依赖于非线性光学晶体和光学腔体，这需要精确的对准和稳定系统来保证TPO作为可靠光源的稳健运行。
2.提出了一种基于斜条型周期性极化铌酸锂晶体的注入种子向后太赫兹波参量振荡器，无需光学腔体。并提出了使用连续波单频激光作为注入种子光束，以降低振荡阈值并提高转换效率。
3.作者实现了1000倍增强的太赫兹波输出，降低了63%的振荡阈值，量子转换效率高达47%，无需额外的模式稳定控制。
4.这种振荡器有望成为紧凑型、高效且稳健的太赫兹波源，适用于广泛的传感和成像应用。通过改进晶体冷却技术，还有潜力进一步提高性能。
姚哲涵评述：
1. 作者发现，现有的基于时间分量编码的量子处理方案面临着一些挑战，特别是在量子态操作中存在的门效应低效问题，这使得现有方案的可扩展性和可实用性受到限制。
2. 作者提出了一种可扩展的量子处理器。通过利用合成时域光子晶格，作者设计出了一种可编程的系统，能够动态控制量子行走的过程，从而优化量子态操作。
3. 作者在一个全光纤耦合回路系统中实现了这种量子处理方案，成功生成了两级和四级的时间分量纠缠光子对，并进行了量子干涉测量。该系统通过动态耦合控制器来优化量子行走过程，无需后期选择，实现了更高的检测效率和更高的符合计数。
4. 这种基于TPL的量子处理方案具有广泛的应用前景，尤其是在量子信息处理领域，例如量子相位估计、Boson采样以及高维量子系统的拓扑相的实现。该技术的可扩展性和光纤兼容性使其有望用于量子网络中的增强型量子信息处理，如量子密钥分发协议。
20240905-High-performance long-wavelength infrared switchable stealth based on In3SbTe2 metasurface
尚效合评述：
(1) 作者发现现有基于GST和VO2的可切换热辐射的元表面在长波红外（LWIR）隐身和热管理中存在金属态损耗低和稳定性差的问题
(2) 作者提出了一种基于In3SbTe2（IST）的等离子超表面热辐射器（PMTE），通过IST从无定形态到晶态的相变来调控5-14 μm范围内的光谱发射率，实现了LWIR隐身和热辐射管理
(3)通过数值模拟，验证了该PMTE能够在不同温度下实现切换性的LWIR隐身和热辐射管理，其发射率的变化范围显著，超越了现有材料
(4)该技术可用于军事和民用隐身应用、热管理和节能设备，具有广阔的应用前景，尤其是在多场景热管理和红外隐身领域
20240903-Opto-Electron Sci-Surface-patterned chalcogenide glasses with high-aspect-ratio microstructures for long-wave infrared metalenses
尚效合评述：
(1) 作者注意到现有的金属透镜结构在长波红外（LWIR）范围内效率较低，尤其是异质材料结构在加工和热稳定性方面存在挑战。
(2) 他们提出通过在硫系玻璃表面直接刻蚀高纵横比的微结构，制作全硫系金属透镜，以改善长波红外光的波前控制，克服现有异质材料的限制。
(3) 通过优化深度蚀刻工艺，作者成功制造了高8微米的微柱结构，实现了高效的长波红外光聚焦和成像性能，同时提高了机械稳定性和简化了制造过程。
(4) 该研究成果为紧凑型、轻量化长波红外成像设备提供了新的设计思路，具有在自动驾驶、空中监视、个人夜视等领域的广阔应用前景
